JP2011138700A - Lighting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）など指向性光源を用いた照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device using a directional light source such as a light emitting diode (hereinafter referred to as LED).
ＬＥＤなどの指向性の強い光源を用いた照明器具が製品化されつつある。特にスポット照明・ディスプレイ（展示）用照明器具の光源としては、照明対象の大きさ・形状・配置に応じて適宜光の照度・照明範囲などを最適化した光源が望まれている。
例えば、ＬＥＤ光源を用いて対象物に照射される光の照明効率を挙げる方法として、直線状プリズムを設けたフレネルレンズを用いる例（特許文献１参照）、集光レンズと拡散レンズの２種類を組み合わせる例（特許文献２参照）、集光レンズと回折格子の２種類を組み合わせる例（特許文献３参照）などが知られている。
また、鉄道用中継信号機用として面発光ＬＥＤ装置（特許文献４参照）が知られており、自動販売機用の照明装置として蛍光灯に代えて、または蛍光灯と併用してＬＥＤを用いた照明装置（特許文献５、特許文献６参照）がそれぞれ知られている。
さらに、ＬＥＤ光源の輝度の均一化を図る技術として、レンズの外周部にＬＥＤから出射された光を所定の方向へ導く光路制御用突部を設けた装置が知られている（特許文献７参照）。
Lighting fixtures using light sources with strong directivities such as LEDs are being commercialized. In particular, as a light source for a lighting device for spot illumination / display (exhibition), a light source that appropriately optimizes the illuminance, illumination range, etc. of light according to the size, shape, and arrangement of the illumination target is desired.
For example, as a method of increasing the illumination efficiency of light irradiated to an object using an LED light source, an example using a Fresnel lens provided with a linear prism (see Patent Document 1), two types of a condenser lens and a diffusion lens are used. An example of combining (see Patent Document 2), an example of combining two types of a condenser lens and a diffraction grating (see Patent Document 3), and the like are known.
Further, a surface emitting LED device (see Patent Document 4) is known for use as a railway relay signal device, and an illumination device using an LED instead of a fluorescent lamp or in combination with a fluorescent lamp as an illumination device for a vending machine. Devices (see Patent Document 5 and Patent Document 6) are known, respectively.
Further, as a technique for making the luminance of the LED light source uniform, there is known an apparatus in which an optical path control protrusion for guiding light emitted from the LED in a predetermined direction is provided on the outer periphery of the lens (see Patent Document 7). ).
一方、照明範囲について、照射対象物を直接照らす直接光に対して、照射する天井や壁などに光を反射させる間接光を用いた間接照明も考慮することが必要となる。間接照明は、反射光・散乱光により周囲を照らすため、柔らかな印象を与えることができ、刺激の少ない目に優しい空間の照明演出が可能となる。従来、間接光を用いた照明の光源としては全方向に光束が放射される白熱電球や蛍光灯などが直接照明と併せて、光源の周囲を明るくして天井や壁も照らすことができる間接照明として利用されてきた。例えば、一つの光源で直接光と間接光のどちらも得ることができる照明器具が開発されている（特許文献８参照）。 On the other hand, with respect to the illumination range, it is also necessary to consider indirect illumination using indirect light that reflects light to the irradiated ceiling or wall with respect to direct light that directly illuminates the irradiation object. Since indirect lighting illuminates the surroundings with reflected light and scattered light, it can give a soft impression, and can produce lighting effects in an eye-friendly space with little irritation. Conventionally, indirect lighting that uses indirect light, such as incandescent bulbs and fluorescent lamps that emit light in all directions, can be used together with direct lighting to brighten the periphery of the light source and illuminate the ceiling and walls. Has been used as. For example, lighting fixtures that can obtain both direct light and indirect light with a single light source have been developed (see Patent Document 8).
上記のスポット照明・ディスプレイ（展示）用照明としてよく利用される指向性光源において、特許文献１の方法では、指向性光源の短手方向の光は調整することが可能であるが、長手方向の光は調整することができないために、長手方向において照射ムラを生じる場合がある。特許文献２および特許文献３の方法では、複数の光学部品を組み合わせて用いることで、短手方向および長手方向の両方の光を調整することはできるが、光学部品の界面数が増加するために入射・出射を繰り返すことで光の反射・散乱などによる損失割合が高くなる。そのため、照射面に到達する光束量が減少し、高出力の光源を使用する必要があり、効率が低下するという問題がある。加えて、複数のレンズを使用することで、部品点数の増加・組立て性の非効率化など生産コストの上昇が予想される。
鉄道用中継信号機用としての面発光ＬＥＤ装置（特許文献４）の場合、表示が目的のため、照明の効果、特に間接光による照明としては考慮されていない。
ＬＥＤ光源を自動販売機用の照明装置として用いる特許文献５の場合、従来の蛍光灯照明の代替であり、小型化およびメンテナンスフリー等ＬＥＤ光源本来の特性を単に利用するものである。また、従来の蛍光灯照明と併用することを目的とする特許文献６の場合、従来の蛍光灯照明を補完する役割をＬＥＤに付与しているのみである。
In the directional light source often used as the above-mentioned spot illumination / display (exhibition) illumination, the light in the short direction of the directional light source can be adjusted by the method of Patent Document 1, but in the longitudinal direction, Since light cannot be adjusted, irradiation unevenness may occur in the longitudinal direction. In the methods of Patent Document 2 and Patent Document 3, by using a plurality of optical components in combination, light in both the lateral direction and the longitudinal direction can be adjusted, but the number of interfaces of the optical components increases. By repeating the incidence and emission, the loss ratio due to light reflection and scattering increases. For this reason, the amount of light flux reaching the irradiation surface is reduced, and it is necessary to use a high-output light source. In addition, the use of multiple lenses is expected to increase production costs such as an increase in the number of parts and inefficiencies in assembly.
In the case of a surface-emitting LED device (Patent Document 4) for use as a railway relay signal device, since it is for display purposes, it is not considered as an effect of illumination, particularly illumination by indirect light.
In the case of Patent Document 5 in which an LED light source is used as an illumination device for a vending machine, it is an alternative to the conventional fluorescent lamp illumination and simply uses the original characteristics of the LED light source such as miniaturization and maintenance-free. Moreover, in the case of patent document 6 aiming at using together with the conventional fluorescent lamp illumination, the role which supplements the conventional fluorescent lamp illumination is only provided to LED.
ディスプレイ（展示）用照明に限れば、複数の指向性光源を並べる場合には各々の光源からある一定の立体角を以って光線が出射され、照射面には各々の光源からの光線によって照射対象物の影に重なりが生じ問題となる。また、ＬＥＤなど指向性の高い光源を用いた場合、間接照明の効果が期待されないため、光源付近は暗くなる問題があり、複数の光源を並べて使用する場合、光源付近の照度ムラが顕著に現れ、ディスプレイ（展示）用照明としては問題となる。
特許文献１〜特許文献６の方法を用いることで照射対象物の照明を得ることが出来る場合もあるが、空間照明として考えた場合には間接光は考慮されておらず、対象物によってできる影の問題を解決して、かつ照明対象となる領域において十分な照明効果は得ることができないと考えられる。
特許文献７の方法では、個々のＬＥＤ光源に光路制御用突部を設けるため、光軸方向への出射が減り、ＬＥＤ光源直下の照度が低下する場合がある。
特許文献８の方法では、直接光と間接光を同時に照射するため、上記問題は解決することができる。しかしながら光源の種類に依存するため、ＬＥＤなどの指向性の高い光源を用いることはできない。
As far as display (exhibition) illumination is concerned, when a plurality of directional light sources are arranged, light beams are emitted from each light source with a certain solid angle, and the irradiation surface is irradiated with light beams from each light source. Overlapping the shadow of the object causes a problem. In addition, when a highly directional light source such as LED is used, the effect of indirect illumination is not expected, so there is a problem that the vicinity of the light source becomes dark, and when using a plurality of light sources side by side, uneven illuminance near the light source appears remarkably. It becomes a problem as lighting for display (exhibition).
In some cases, illumination of an irradiation object can be obtained by using the methods of Patent Documents 1 to 6, but indirect light is not taken into account when considered as spatial illumination, and shadows caused by the object. It is considered that a sufficient lighting effect cannot be obtained in the area to be illuminated, while solving the above problem.
In the method of Patent Document 7, since the light path control protrusion is provided in each LED light source, the emission in the optical axis direction is reduced, and the illuminance directly below the LED light source may be reduced.
In the method of Patent Document 8, since direct light and indirect light are simultaneously irradiated, the above problem can be solved. However, since it depends on the type of the light source, a highly directional light source such as an LED cannot be used.
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、指向性の高い光源を用いて直接光と間接光を制御することで空間照明を可能とし、かつ低コストで生産性に優れる照明装置の提供を目的とする。さらには、間接光を制御することでディスプレイ（展示）用照明として、光源付近の照度ムラがなく、対象物によってできる影を目立たなくできる照明装置の提供を目的とする The present invention has been made to cope with such problems, and enables spatial illumination by controlling direct light and indirect light using a highly directional light source, and is excellent in productivity at low cost. An object is to provide a lighting device. Furthermore, an object of the present invention is to provide an illumination device that can control the indirect light so that there is no illuminance unevenness in the vicinity of the light source as an illumination for display (exhibition), and the shadow produced by the object is inconspicuous.
本発明の照明装置は、基板上に複数個配列されて、基板前面に指向性を有する光源と、透光性材料により形成されて前記光源より出射される光を制御する光制御板とを備えており、この光制御板は、上記光源の前面に配置される前面光制御板、および、複数個配列される光源の配列方向に平行する側面に配置される側面光制御板を有し、
上記前面光制御板は、各光源からの光を拡散させる前面透光性光拡散板、および、各光源からの光を集光させる前面透光性光集光板の少なくとも１つであり、
上記側面光制御板は、各光源からの光を拡散させる側面透光性光拡散板であることを特徴とする。
特に、上記前面光制御板が前面透光性光拡散板と前面透光性光集光板との組み合わせであることを特徴とする。
また、上記前面透光性光拡散板が光源の配列方向に対して直角方向に光を屈折させるプリズムであり、上記前面透光性光集光板が光源の配列方向に対して平行方向に光を集光させるフレネルレンズであることを特徴とする。
A lighting device of the present invention includes a plurality of light sources arranged on a substrate and having directivity on the front surface of the substrate, and a light control plate that is formed of a light-transmitting material and controls light emitted from the light source. The light control plate includes a front light control plate disposed on the front surface of the light source, and a side light control plate disposed on a side surface parallel to the arrangement direction of the plurality of light sources arranged.
The front light control plate is at least one of a front light transmissive light diffusing plate that diffuses light from each light source, and a front light transmissive light light collecting plate that collects light from each light source,
The side light control plate is a side light transmissive light diffusion plate that diffuses light from each light source.
In particular, the front light control plate is a combination of a front translucent light diffusion plate and a front translucent light condensing plate.
The front translucent light diffusing plate is a prism that refracts light in a direction perpendicular to the arrangement direction of the light sources, and the front translucent light collecting plate emits light in a direction parallel to the arrangement direction of the light sources. It is a Fresnel lens that collects light.
本発明の照明装置の基板は短手方向断面がコの字型の長箱型基板であり、光源は長箱型基板の長手方向の直線上に配列されることを特徴とする。
特に上記前面光制御板は長箱型基板の開口部前面に配置され、上記側面光制御板は長箱型基板の長手方向上側面に配置されることを特徴とする。
また、上記側面透光性光拡散板がシリンドリカルレンズ、または長手方向側面に所定の曲率を有していることを特徴とする。
本発明の照明装置は、上記前面光制御板および側面光制御板が長箱型基板の長手方向において光源毎に分割されており、互いに隣接して配置されていることを特徴とする。
The substrate of the lighting device of the present invention is a long box substrate having a U-shaped cross section in the short direction, and the light sources are arranged on a straight line in the longitudinal direction of the long box substrate.
In particular, the front light control plate is disposed in front of the opening of the long box substrate, and the side light control plate is disposed on the upper side surface in the longitudinal direction of the long box substrate.
The side-surface light-transmitting light diffusing plate has a predetermined curvature on a cylindrical lens or a side surface in the longitudinal direction.
The illumination device of the present invention is characterized in that the front light control plate and the side light control plate are divided for each light source in the longitudinal direction of the long box substrate, and are arranged adjacent to each other.
本発明の照明装置の光制御板に用いられる透光性材料が透光性樹脂材料であり、上記前面光制御板および側面光制御板が一体化されていることを特徴とする。 The translucent material used for the light control plate of the lighting device of the present invention is a translucent resin material, and the front light control plate and the side light control plate are integrated.
本発明の照明装置は、光源前面に配置される前面光制御板が前面透光性光拡散板および前面透光性光集光板の少なくとも１つであり、特に両者の組み合わせであり、開口部上側面に配置される側面光制御板が側面透光性光拡散板であるので、直接照明として点光源であるＬＥＤなどの指向性を有する光源からの光を集光、拡散させるとともに、間接照明として側面光制御板により光を拡散させることができる。その結果、例えば、長手方向直線上に複数個配列された前面に指向性を有するＬＥＤ光源であっても、以下の効果を有する。
（１）複数の光制御板を組み合わせることで、光源からの光を集光・拡散することができるので無駄な光をなくし、ＬＥＤ使用個数を削減できる。ＬＥＤ使用個数を削減できることより、照明装置製造時の生産性が向上し、省エネルギーが達成できる。
（２）前面光制御板と側面光制御板とを有するので、直接光および間接光の両方による展示効果として、光源付近の照度ムラを軽減し、展示対象物によってできる影を目立たなくすることができる。また、光制御板が光源カバーの役割となり、点光源としての刺激、まぶしさが軽減される。その結果、ＬＥＤを複数個使用した場合でも、自然光に近い照明が得られる。
In the illuminating device of the present invention, the front light control plate disposed on the front surface of the light source is at least one of a front light transmissive light diffusing plate and a front light transmissive light condensing plate. Since the side light control plate disposed on the side surface is a side light transmissive light diffusing plate, light from a directional light source such as an LED that is a point light source is condensed and diffused as direct illumination and as indirect illumination. Light can be diffused by the side light control plate. As a result, for example, even an LED light source having directivity on the front surface arranged in a plurality on a straight line in the longitudinal direction has the following effects.
(1) By combining a plurality of light control plates, light from the light source can be collected and diffused, so that useless light can be eliminated and the number of LEDs used can be reduced. Since the number of LEDs used can be reduced, productivity at the time of manufacturing the lighting device is improved, and energy saving can be achieved.
(2) Since the front light control plate and the side light control plate are provided, the illuminance unevenness in the vicinity of the light source can be reduced and the shadow formed by the display object can be made inconspicuous as an exhibition effect by both direct light and indirect light. it can. In addition, the light control plate serves as a light source cover, reducing irritation and glare as a point light source. As a result, even when a plurality of LEDs are used, illumination close to natural light can be obtained.
図１は、本発明の一実施の形態に係る照明装置の全体を示す斜視図である。図２は、図１の一部拡大断面図であり、図２（ａ）は長手方向（Ａ−Ａ方向）断面図、図２（ｂ）は短手方向（Ｂ−Ｂ方向）断面図である。
照明装置１は、一方向に開口部を有する短手方向断面がコの字型の長箱型基板２と、この基板２の開口部反対側底部の長手方向直線上に複数個配列された光源３を有し、基板２の開口部は光制御板４、５により覆われている。光制御板４は前面透光性光制御板であり、前面透光性光拡散板４ａと前面透光性光集光板４ｂとの組み合わせである。また光制御板５は側面透光性光拡散板である。光源３は前面に指向性を有する光源であり、ＬＥＤ光源３ａである。また、光制御板４、５は、透光性合成樹脂材料で一体に成形されている。
透光性合成樹脂材料で一体に成形された光制御板４、５は、長箱型基板２の長手方向において光源３ａ毎に分割されており、互いに隣接して配置されている。
FIG. 1 is a perspective view showing an entire illumination device according to an embodiment of the present invention. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 1. FIG. 2A is a cross-sectional view in the longitudinal direction (AA direction), and FIG. 2B is a cross-sectional view in the short direction (BB direction). is there.
The illuminating device 1 includes a long box substrate 2 having a U-shaped cross section having an opening in one direction, and a plurality of light sources arranged on a straight line in the longitudinal direction of the bottom of the substrate 2 opposite to the opening. 3 and the opening of the substrate 2 is covered with light control plates 4 and 5. The light control plate 4 is a front light transmissive light control plate and is a combination of a front light transmissive light diffusing plate 4a and a front light transmissive light condensing plate 4b. The light control plate 5 is a side light transmissive light diffusing plate. The light source 3 is a light source having directivity on the front surface, and is an LED light source 3a. The light control plates 4 and 5 are integrally formed of a light-transmitting synthetic resin material.
The light control plates 4 and 5 integrally formed of a light-transmitting synthetic resin material are divided for each light source 3a in the longitudinal direction of the long box-type substrate 2, and are arranged adjacent to each other.
基板２は一方向に開口部を有している。この基板２の内部であって、開口部反対側底部の長手方向直線上に複数個のＬＥＤ３ａが配列されている。
基板２は、一方向に開口部を有し、この開口部側に光制御板４、５を取り付けることができる形状であれば、その平面が円形、正方形、長方形、多角形等、任意の形状を採用できる。前面光制御板と側面光制御板との集光、拡散の制御が容易になるので、基板２の形状としては、長箱型が好ましい。長箱型基板の短手方向断面は、コの字型形状、円弧形状、開口部を有する多角形状等であってもよく、特に限定されない。自動販売機等に取り付けやすいので、短手方向断面はコの字型の形状が好ましい。材質としては、金属、プラスチックス、セラミックス等を用いることができ、特に光源の放熱対策として、熱伝導率の大きいアルミニウムなどが好まれる。
The substrate 2 has an opening in one direction. A plurality of LEDs 3a are arranged inside the substrate 2 and on a straight line in the longitudinal direction of the bottom on the opposite side of the opening.
As long as the substrate 2 has an opening in one direction and the light control plates 4 and 5 can be attached to the opening, the plane is an arbitrary shape such as a circle, square, rectangle, or polygon. Can be adopted. Since the condensing and diffusion control between the front light control plate and the side light control plate is facilitated, the shape of the substrate 2 is preferably a long box shape. The cross section in the short direction of the long box-type substrate may be a U-shape, an arc shape, a polygonal shape having an opening, or the like, and is not particularly limited. Since it is easy to attach to a vending machine or the like, the cross section in the short direction is preferably a U-shape. As the material, metals, plastics, ceramics, and the like can be used. In particular, aluminum having a high thermal conductivity is preferred as a heat dissipation measure for the light source.
長箱型基板の短手方向断面において、その高さｈ1は、光制御板４、５を配置することで得られる照明効果を最大にすることができ、また光制御板４および光制御板５による照射界面を不明確にすることができる高さであることが好ましい。
高さｈ1が短すぎると、ＬＥＤ３ａと光制御板４との距離が近くなりすぎるため、ＬＥＤ３ａの出射光を拡散させることができなく、ＬＥＤの使用個数を減らすことができない。また光制御板５を効果的に作用させることができない。
高さｈ1が長すぎると、ＬＥＤ３ａと光制御板４との距離が遠くなりすぎるため、ＬＥＤ３ａの出射光の全てを利用する場合、光制御板４の面積が大きくなり、照明装置自体が大きくなる。
短手方向断面において、その幅ｈ2は、光制御板５を効果的に作用させることができる幅であることが好ましい。なお、基板２の長さは任意の長さとすることができる。
例えば、ＬＥＤ３ａとして日亜化学工業（株）製ＮＳ６Ｗ０８３ＢＴ、指向角１２０°を用いた場合、ｈ1（基板から光制御板４までの距離）は１０〜２０ｍｍ、好ましくは１２〜１４ｍｍ、ｈ2（短手方向距離）は２０〜５０ｍｍ、好ましくは２４〜３０ｍｍである。
In the cross section in the short direction of the long box type substrate, the height h 1 can maximize the illumination effect obtained by arranging the light control plates 4 and 5, and the light control plate 4 and the light control plate. Preferably, the height is such that the irradiation interface due to 5 can be unclear.
If the height h 1 is too short, the distance between the LED 3a and the light control plate 4 becomes too short, so that the emitted light of the LED 3a cannot be diffused and the number of LEDs used cannot be reduced. Further, the light control plate 5 cannot be effectively operated.
If the height h 1 is too long, the distance between the LED 3a and the light control plate 4 becomes too long. Therefore, when all of the emitted light from the LED 3a is used, the area of the light control plate 4 becomes large and the lighting device itself is large. Become.
In the cross section in the short direction, the width h 2 is preferably a width that allows the light control plate 5 to act effectively. In addition, the length of the board | substrate 2 can be made into arbitrary length.
For example, when NS6W083BT manufactured by Nichia Corporation and a directivity angle of 120 ° are used as the LED 3a, h 1 (distance from the substrate to the light control plate 4) is 10 to 20 mm, preferably 12 to 14 mm, h 2 ( The short direction distance) is 20 to 50 mm, preferably 24 to 30 mm.
基板２の内部であって、開口部反対側底部に配列される前面に指向性を有する光源３としてはＬＥＤ３ａが好ましい。ＬＥＤ３ａとしては、例えば、赤色、緑色および青色等の単色系ＬＥＤ、白色系ＬＥＤ、あるいは赤色系ＬＥＤ、緑色系ＬＥＤおよび青色系ＬＥＤを備えたＲＧＢ型のＬＥＤを用いることができる。
ＬＥＤ３ａはパッケージに実装されており、このパッケージには外部との接続を行うための複数のリード線が引き出され、複数配列されるＬＥＤ３ａは基板２上で直列に配線される。
ＬＥＤ３ａとして日亜化学工業（株）製ＮＳ６Ｗ０８３ＢＴ、指向角１２０°を用いた場合、ＬＥＤ３ａ間の距離ｈ3は３４〜８０ｍｍが好ましい。この範囲であると、光源付近の照度ムラを軽減し、展示対象物によってできる影を目立たなくすることができ、ＬＥＤを複数使用した場合でも、自然光に近い照明が得られる。
An LED 3a is preferable as the light source 3 having directivity on the front surface inside the substrate 2 and arranged on the bottom opposite to the opening. As the LED 3a, for example, a single color LED such as red, green, and blue, a white LED, or an RGB type LED including a red LED, a green LED, and a blue LED can be used.
The LEDs 3a are mounted in a package, and a plurality of lead wires for connecting to the outside are drawn out from the package, and the plurality of LEDs 3a arranged in series are wired on the substrate 2 in series.
When NS6W083BT manufactured by Nichia Corporation and a directivity angle of 120 ° are used as the LED 3a, the distance h 3 between the LEDs 3a is preferably 34 to 80 mm. Within this range, illuminance unevenness in the vicinity of the light source can be reduced, shadows caused by the display object can be made inconspicuous, and illumination close to natural light can be obtained even when a plurality of LEDs are used.
指向性を持った光源から出射された光は、長手方向を基準として距離ｈ3を長くするように光源の配置を決定した場合、短手方向の光が漏れやすくなる。また、仮に短手方向を基準にして距離ｈ3を短くするように光源を配置すると、光源間の距離を広くすることができないために光源の数量を少なくできない不具合が発生する。 Light emitted from a directional light source is likely to leak in the short direction when the arrangement of the light source is determined so as to increase the distance h 3 with respect to the longitudinal direction. Furthermore, assuming that the a lateral direction to place the light source so as to shorten the distance h 3 as a reference, problems occur that can not be reduced quantity of the light source for wide can not be the distance between the light source.
光制御板４は、前面透光性光拡散板４ａと前面透光性光集光板４ｂとを積層することで得られる。なお、光源３の種類および大きさ、照明装置の使用目的によっては、前面透光性光拡散板４ａまたは前面透光性光集光板４ｂをそれぞれ単独で使用することができる。
前面透光性光拡散板４ａは、ＬＥＤ３ａから出射される光を長手方向に屈折させることができるプリズムであることが好ましい。このプリズムは断面多角形で、短手方向に平行に配列される。
前面透光性光集光板４ｂは、ＬＥＤ３ａから出射される光を短手方向に集光できる光制御板であれば使用できる。そのような光制御板としては、フレネルレンズ、シリンドリカルレンズ等が挙げられる。本発明においては、薄板状としやすいフレネルレンズが好ましい。
The light control plate 4 is obtained by laminating a front light transmissive light diffusion plate 4a and a front light transmissive light condensing plate 4b. Depending on the type and size of the light source 3 and the purpose of use of the lighting device, the front light transmissive light diffusing plate 4a or the front light transmissive light collecting plate 4b can be used independently.
The front light transmissive light diffusion plate 4a is preferably a prism that can refract light emitted from the LED 3a in the longitudinal direction. The prisms are polygonal in cross section and are arranged parallel to the short direction.
The front translucent light condensing plate 4b can be used as long as it is a light control plate capable of condensing the light emitted from the LED 3a in the short direction. Examples of such a light control plate include a Fresnel lens and a cylindrical lens. In the present invention, a Fresnel lens that is easily formed into a thin plate shape is preferable.
図３は光制御板の斜視図である。図３（ａ）は、ＬＥＤ３ａからみて、前面透光性光拡散板４ａ、側面透光性光集光板４ｂの順で積層する場合を、図３（ｂ）は逆の順で積層する場合を示す図である。なお、（ａ−１）および（ｂ−１）は光制御板の一部拡大斜視図を、（ａ−２）および（ｂ−２）はＣ−Ｃ断面図を、（ａ−３）および（ｂ−３）はＤ−Ｄ断面図をそれぞれ示す。
前面透光性光拡散板４ａおよび前面透光性光集光板４ｂは相互に密接して積層される。積層順としては、図３（ａ）であっても、あるいは図３（ｂ）であってもよい。
FIG. 3 is a perspective view of the light control plate. FIG. 3A shows a case where the front light-transmitting light diffusion plate 4a and the side light-transmitting light condensing plate 4b are stacked in this order, and FIG. FIG. (A-1) and (b-1) are partially enlarged perspective views of the light control plate, (a-2) and (b-2) are CC sectional views, (a-3) and (B-3) shows a DD sectional view, respectively.
The front light transmissive light diffusion plate 4a and the front light transmissive light collector plate 4b are stacked in close contact with each other. The stacking order may be FIG. 3 (a) or FIG. 3 (b).
光制御板５は、光制御板４の長手方向上部両側面に設けられて各光源からの光を拡散させる機能を有する。
光制御板５は、光源からの光を拡散させることができるものであれば、シリンドリカルレンズ、プリズム、その他のレンズ形状を有する光制御板、または、一般的に用いられる表面のブラスト処理によって光拡散機能を持たせた光制御板であっても使用できる。本発明においては、光制御板４の長手方向両側面に設けることから、シリンドリカルレンズ、または長手方向側面に所定の曲率を有するレンズ形状が好ましい。
長手方向側面に所定の曲率を有するレンズ形状を図４に示す。図４は光制御板４、５の一部拡大斜視図である。長手方向側面５ａに所定の曲率を有するレンズ形状とすることにより、光制御板５を通過した光を長手方向に拡散および集光させることが可能となる。
The light control plate 5 is provided on both upper side surfaces of the light control plate 4 in the longitudinal direction and has a function of diffusing light from each light source.
As long as the light control plate 5 can diffuse light from the light source, the light control plate having a cylindrical lens, a prism, other lens shapes, or a commonly used surface blasting process is used. Even light control boards with functions can be used. In the present invention, since the light control plate 4 is provided on both side surfaces in the longitudinal direction, a cylindrical lens or a lens shape having a predetermined curvature on the side surface in the longitudinal direction is preferable.
FIG. 4 shows a lens shape having a predetermined curvature on the side surface in the longitudinal direction. FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of the light control plates 4 and 5. By forming the lens shape having a predetermined curvature on the longitudinal side surface 5a, the light that has passed through the light control plate 5 can be diffused and condensed in the longitudinal direction.
光制御板５は、開口部を有している長箱型基板２の長手方向のみではなく、片方の短手方向へ配置、あるいは、両方の短手方向すなわち全周に配置することもできる。また、長手方向にシリンドリカルレンズ、短手方向にプリズムなど、長手方向と短手方向の形状を光の拡散作用の異なる形状、大きさにしてもよい。このときのＬＥＤ光源３ａ間の配置の最適な形態としては、ＬＥＤ光源３ａ特有のある指向性をもって照射される光を長手方向全域に広がる位置に配置することが好ましい。また、短手方向は光制御板４まで届かない光が発生する場合がある。この光を短手方向に配置する光制御板５によって有効に取り込める形状、大きさに光制御板５を設定し光の拡散作用を持たせることができる。なお、光制御板５の長手方向、短手方向は同じ寸法であってもよい。 The light control plate 5 can be arranged not only in the longitudinal direction of the long box-type substrate 2 having an opening, but also in one short direction, or in both short directions, that is, in the entire circumference. Further, the shape in the longitudinal direction and the lateral direction may be different shapes and sizes with different light diffusion effects, such as a cylindrical lens in the longitudinal direction and a prism in the lateral direction. At this time, as an optimal form of the arrangement between the LED light sources 3a, it is preferable to arrange the light irradiated with a certain directivity specific to the LED light source 3a in a position spreading over the entire longitudinal direction. In addition, light that does not reach the light control plate 4 may be generated in the short direction. The light control plate 5 can be set to a shape and size that can effectively capture this light by the light control plate 5 arranged in the short direction, and can have a light diffusing action. In addition, the same dimension may be sufficient as the longitudinal direction of the light control board 5, and a transversal direction.
光制御板４、５の材質としては、透光性材料であれば使用できる。光透過性、成形性に優れていることから、アクリル、ポリカーボネート、シクロオレフィン、ポリアリレート、ポリスチレンなどの透光性合成樹脂材料が好ましい。また、着色剤、光拡散材等を添加することができる。
光制御板４および光制御板５は、一体に成形することが好ましい。射出成形などにより一体で成形することで、金型の初期コストを抑えることができる。また、接着等を用いず高精度で生産性に優れた照明装置の製造が可能になる。
As a material of the light control plates 4 and 5, any light transmitting material can be used. A translucent synthetic resin material such as acrylic, polycarbonate, cycloolefin, polyarylate, and polystyrene is preferable because of its excellent light transmittance and moldability. Further, a colorant, a light diffusing material, and the like can be added.
The light control plate 4 and the light control plate 5 are preferably molded integrally. By integrally molding by injection molding or the like, the initial cost of the mold can be suppressed. In addition, it is possible to manufacture a lighting device with high accuracy and excellent productivity without using bonding or the like.
本発明の照明装置の一例を図５および図６に示す。図５（ａ）はＬＥＤ光源３ａを２個使用した照明装置であり、図５（ｂ）はＬＥＤ光源３ａを５個使用した照明装置の斜視図である。図６（ａ）は光制御板４、５の他の形状を示す斜視図であり、図６（ｂ）はこの光制御板を用いて組み立てた照明装置１を陳列箱内の上部に取り付けた例である。この場合、光制御板５は長手方向および短手方向側面に配置されている。 An example of the illumination device of the present invention is shown in FIGS. FIG. 5A is a lighting device using two LED light sources 3a, and FIG. 5B is a perspective view of a lighting device using five LED light sources 3a. FIG. 6A is a perspective view showing another shape of the light control plates 4 and 5, and FIG. 6B is a view in which the lighting device 1 assembled using this light control plate is attached to the upper part in the display box. It is an example. In this case, the light control plate 5 is disposed on the side surface in the longitudinal direction and the short direction.
本発明の照明装置に使用される光制御板４および光制御板５の作用について、図７〜図１４により説明する。
図７はＬＥＤ光源３ａから出射した指向性を有する光６ａが陳列箱内に陳列されている商品７を上から照明している状態を示す断面図である。８は陳列箱内の側面を表す。陳列箱内の上部に設けられたＬＥＤ光源３ａから出射した光６ａは、光源の前面に配置されている光制御板４で集光されて商品７を照明する。
図８は、光制御板５を設けない場合に、ＬＥＤ光源３ａから側面方向に出射した光６ｂが、陳列箱内の側面８を照射している状態を表す。
また、図９は、光制御板５を設けた場合に、ＬＥＤ光源３ａから側面方向に出射した光６ｃが、陳列箱内の側面８を照射している状態を表す。
The operation of the light control plate 4 and the light control plate 5 used in the lighting device of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the light 7a having directivity emitted from the LED light source 3a is illuminating the product 7 displayed in the display box from above. 8 represents a side surface in the display box. The light 6a emitted from the LED light source 3a provided in the upper part in the display box is condensed by the light control plate 4 disposed on the front surface of the light source to illuminate the product 7.
FIG. 8 shows a state in which the light 6b emitted from the LED light source 3a in the side surface direction irradiates the side surface 8 in the display box when the light control plate 5 is not provided.
FIG. 9 shows a state in which the light 6c emitted from the LED light source 3a in the side surface direction irradiates the side surface 8 in the display box when the light control plate 5 is provided.
図１０は、照明装置１に光制御板４を設け、光制御板５を設けない場合に、ＬＥＤ光源３ａから出射した光の状態を示す図である。すなわち、図７および図８の状態を重畳した図である。この場合、光６ａが照射されている領域９ａおよび光６ｂが照射されている領域９ｂは明るいが、光が照射されていない領域９ｃは暗くなる。これは、光６ａの照射界面と光６ｂの照射界面とが明確になり、照度むらが発生するためである。 FIG. 10 is a diagram illustrating a state of light emitted from the LED light source 3a when the lighting device 1 is provided with the light control plate 4 and the light control plate 5 is not provided. That is, FIG. 7 and FIG. 8 are superimposed on each other. In this case, the region 9a irradiated with the light 6a and the region 9b irradiated with the light 6b are bright, but the region 9c not irradiated with light is dark. This is because the irradiation interface of the light 6a and the irradiation interface of the light 6b become clear and uneven illuminance occurs.
図１１は、照明装置１に光制御板４および光制御板５を設けた場合に、ＬＥＤ光源３ａから出射した光の状態を示す図である。すなわち、図７および図９の状態を重畳した図である。この場合、光６ａが照射されている領域９ａと光６ｂが照射されている領域９ｂとが相互に重なることになり、光６ａの照射界面と光６ｂの照射界面とが不明確になる。その結果、商品７を含めて、陳列箱内全体を照射することができる。 FIG. 11 is a diagram illustrating a state of light emitted from the LED light source 3a when the light control plate 4 and the light control plate 5 are provided in the lighting device 1. FIG. That is, FIG. 7 and FIG. 9 are superimposed on each other. In this case, the region 9a irradiated with the light 6a and the region 9b irradiated with the light 6b overlap each other, and the irradiation interface of the light 6a and the irradiation interface of the light 6b become unclear. As a result, the entire display box including the product 7 can be irradiated.
図１２は照明装置１に光制御板４および光制御板５を設け、ＬＥＤ光源３ａから出射した光６ａが陳列箱内に陳列されている商品７を上から照明し、かつＬＥＤ光源３ａから出射した光６ｃが陳列箱両壁面で反射して反射光６ｄとして照明している状態を示す断面図である。
図１３および図１４は、ＬＥＤ光源３ａを一列に複数個配列したとき、それぞれの光源から出射される光により発生する商品７の影１０の状態を測定した写真である。
図１３は、照明装置１に光制御板４を設け、光制御板５を設けない場合の例であり、図１４は、照明装置１に光制御板４および光制御板５を設けた場合の例である。
照明装置１に光制御板４および光制御板５を設けることにより、照射面での照度が向上し、かつ図１２から、光制御板５からあらゆる角度で出射された光は陳列箱両壁面で反射し、その反射光によって照商品７の影を相殺することで図１４に示す影１０の重なりが減少していることが分かる。
In FIG. 12, the lighting device 1 is provided with the light control plate 4 and the light control plate 5, and the light 6a emitted from the LED light source 3a illuminates the product 7 displayed in the display box from above and is emitted from the LED light source 3a. It is sectional drawing which shows the state which the reflected light 6c reflected on the both wall surfaces of the display box, and is illuminated as reflected light 6d.
FIGS. 13 and 14 are photographs obtained by measuring the state of the shadow 10 of the product 7 generated by the light emitted from each light source when a plurality of LED light sources 3a are arranged in a row.
FIG. 13 is an example in which the light control plate 4 is provided in the lighting device 1 and the light control plate 5 is not provided, and FIG. 14 is a case in which the light control plate 4 and the light control plate 5 are provided in the lighting device 1. It is an example.
By providing the light control plate 4 and the light control plate 5 in the lighting device 1, the illuminance on the irradiation surface is improved, and the light emitted from the light control plate 5 at any angle from FIG. It can be seen that the overlap of the shadows 10 shown in FIG. 14 is reduced by reflecting and canceling out the shadows of the illumination product 7 by the reflected light.
本発明の照明装置は、光源付近の照度ムラを軽減し、展示対象物によってできる影を目立たなくすることができ、また、点光源としての刺激、まぶしさが軽減され、ＬＥＤを複数使用した場合でも、自然光に近い照明が得られるので、商品陳列用照明、自動販売機用照明などのディスプレイ（展示）用途に、また、棚下用照明、足元灯、門灯、ガーデン灯、ブラケットライト、スタンドライトなどのスポット用途の分野に応用できる。 The illuminating device of the present invention can reduce illuminance unevenness in the vicinity of the light source, make the shadow caused by the display object inconspicuous, reduce the stimulus and glare as a point light source, and use a plurality of LEDs However, because it can provide lighting close to natural light, it can be used for display (exhibition) applications such as product display lighting and vending machine lighting, and under-shelf lighting, footlamps, gate lights, garden lights, bracket lights, stand lights, etc. It can be applied to the field of spot use.
１ 照明装置
２ 基板
３ 光源
４ 前面透光性光制御板
５ 側面透光性光拡散板
６ 光源から出射した光
７ 商品
８ 陳列箱内の側面
９ 光が照射されている領域
１０ 商品の影
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illuminating device 2 Board | substrate 3 Light source 4 Front light transmission light control board 5 Side light transmission light diffusing plate 6 Light emitted from the light source 7 Goods 8 Side surface in a display box 9 Area where light is irradiated 10 Shadow of goods
Claims (9)
前記光制御板は、前記光源の前面に配置される前面光制御板、および、前記複数個配列される光源の配列方向に平行する側面に配置される側面光制御板を有し、
前記前面光制御板は、各光源からの光を拡散させる前面透光性光拡散板、および、各光源からの光を集光させる前面透光性光集光板の少なくとも１つであり、
前記側面光制御板は、各光源からの光を拡散させる側面透光性光拡散板であることを特徴とする照明装置。 A lighting device comprising a plurality of light sources arranged on a substrate and having directivity on a front surface of the substrate, and a light control plate that is formed of a translucent material and controls light emitted from the light source,
The light control plate has a front light control plate disposed on the front surface of the light source, and a side light control plate disposed on a side surface parallel to the arrangement direction of the plurality of light sources arranged,
The front light control plate is at least one of a front translucent light diffusion plate that diffuses light from each light source, and a front translucent light condensing plate that collects light from each light source,
The side light control plate is a side light-transmitting light diffusion plate that diffuses light from each light source.
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